KR101879114B1 - Robots applied with the principle of parallelogram - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미를 상호 결합시켜, 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지결합구조를 형성하는 방식을 통하여, 로봇의 운행 과정에서 그리퍼가 그리핑하는 작업물이 시종 수평상태에 놓이도록 보장함으로써, 작업물 취급의 안정성을 향상시킬 수 있는 평행사변형 원리를 응용한 로봇을 공개하였다. 이는 베이스시트를 포함하며, 상기 베이스시트에 수평으로 회전 가능한 주축이 설치되고, 상기 주축의 일단에 상기 주축을 회전 구동시키는 주축 서보모터가 설치되며, 상기 주축의 타단에 요동암 어셈블리가 설치되어, 상기 주축 서보모터가 상기 주축을 회전 구동시켜 상기 요동암 어셈블리가 상기 주축을 따라 원주방향으로 요동하도록 구동시키고, 상기 요동암 어셈블리의 자유단에 작업물을 그리핑하기 위한 그리퍼가 연결되며; 상기 요동암 어셈블리는 상호 힌지 결합되는 제1 요동암 어셈블리와 제2 요동암 어셈블리를 포함한다.The present invention relates to a method and a device for gripping a swing arm assembly of a swing arm assembly in which two swing arm assemblies of two groups are mutually coupled to form two parallelogram hinge joint structures for each group, So that the stability of the handling of the workpiece can be improved by applying a parallelogrammatic principle to the robot. A main shaft servo motor for rotating the main shaft is installed at one end of the main shaft, a swing arm assembly is installed at the other end of the main shaft, A gripper for gripping the workpiece is connected to the free end of the swing arm assembly so that the main shaft servo motor rotates the main shaft to cause the swing arm assembly to swing in a circumferential direction along the main shaft; The rocking arm assembly includes a first rocking arm assembly and a second rocking arm assembly hinged to each other.
Description
본 발명은 공업용 로봇의 기술분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 평행사변형 원리를 응용한 로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
공업용 로봇 자동화 생산라인 설비는 이미 자동화 장치의 주류인 로봇의 발전 전망 및 미래의 발전 방향이 되었다. 자동차 업계, 전자전기 업계, 공정기계 등 업계에서는 이미 공업용 로봇 자동화 생산라인을 대량으로 사용하여 제품의 품질을 보장하고 생산효율을 높이는 동시에 대량의 산재 사고를 방지하고 있다. The automation robot production line of industrial robot has already become the prospect of development and future development of robots, which are mainstream of automation devices. In the automobile industry, electronic electric industry, process machine industry, etc., the industrial robot automation production line has already been used in large quantities to ensure product quality, increase production efficiency and prevent mass accidents.
현재, 시중의 단일암 요동형 로봇팔은 그 이동노선이 원호형이기 때문에, 그리퍼의 흡반이 수평 직선 이동을 구현하기 어려워, 그리퍼의 흡반이 수평을 유지하도록 하기 위해서는 종종 동력기구의 보조가 필요하며, 이 경우 제조비용이 상응하게 높아질 수 있다. 또한 종래의 로봇팔의 전동암은 보편적으로 단일암으로서, 안정성이 비교적 낮고, 로봇팔은 이동 과정에서 요동이 발생하기 쉬워 로봇팔의 제어 정밀도에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 정밀도 요구에 도달하기 어렵다. Currently, a single arm rocking type robot arm in the market is difficult to implement a horizontal linear movement because the moving route of the gripper is circular, so it is often necessary to assist the power mechanism to keep the gripper's horizontal position , In which case the manufacturing cost may be correspondingly high. In addition, since the conventional arm of the robot arm is generally a single arm, its stability is relatively low, and the robot arm is likely to cause a fluctuation in the movement process, thereby seriously affecting the control accuracy of the robot arm, .
상기 문제에 대하여, 본 발명은 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미를 상호 힌지 결합시켜, 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지 구조를 형성하는 방식을 통해, 로봇 운행 과정 중 그리퍼가 그리핑한 작업물이 시종 수평상태에 놓일 수 있도록 보장하여 작업물 취급의 안정성을 향상시킬 수 있는 평행사변형 원리를 응용한 로봇을 제공한다.According to the present invention, the swing arm assemblies of the two groups are mutually hinged to form two parallelogram hinge structures for each group, so that the work gripped by the gripper during the robot operation The present invention provides a robot using a parallelogrammatic principle capable of improving the stability of handling of a workpiece by ensuring that the robot can be placed in a horizontal state at all times.
평행사변형 원리를 응용한 로봇에 있어서, 베이스 시트를 포함하고, 상기 베이스시트에 수평으로 회전 가능한 주축이 설치되며, 상기 주축의 일단에 상기 주축을 회전시키는 주축 서보모터가 설치되고, 상기 주축의 타단에 요동암 어셈블리가 결합되며, 상기 주축 서보모터는 상기 주축을 회전 구동시켜 상기 요동암 어셈블리가 상기 주축을 따라 원주방향으로 요동하도록 구동시키고, 상기 요동암 어셈블리의 자유단에 작업물을 그리핑하는 그리퍼가 연결되며; 상기 요동암 어셈블리는 상호 힌지 결합되는 제1 요동암 어셈블리와 제2 요동암 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 요동암 어셈블리는 상기 주축 단부에 힌지 결합되는 제1 암을 포함하고, 상기 제1 암의 일측에 상기 제1 암의 요동을 돕는 2개의 제1 제어로드가 설치되어, 상기 2개의 제1 제어로드가 상기 제1 암과 평행사변형의 힌지 결합구조를 형성하고, 2개의 상기 제1 제어로드 사이 역시 평행사변형의 힌지 결합 구조를 형성하며; 상기 제2 요동암 어셈블리는 제2 암과 2개의 제2 제어로드를 포함하며, 상기 제2 암의 일단은 상기 제1 암의 주축에서 먼 일단과 힌지 결합되고, 상기 제2 암의 타단은 상기 그리퍼와 힌지 결합되며, 2개의 상기 제2 제어로드는 각각 2개의 상기 제1 제어로드의 단부에 힌지 결합되어, 2개의 상기 제2 제어로드가 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성하고, 2개의 상기 제2 제어로드와 상기 제2 암 사이 역시 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성하며; 상기 제1 암과 상기 주축 사이에 상기 제1 암이 상기 작업물의 가공위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제1 암 작동모듈이 설치되고; 상기 제2 암과 상기 제1 암 사이에 상기 제2 암이 상기 작업물 가공 위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제2 암 작동모듈이 설치되며, 상기 제2 암의 상기 제1 암의 일단에서 먼 단부에 제3 암 회전슬리브가 힌지 결합되고, 상기 제3 암 회전슬리브에 회전 가능한 제3 암이 설치될 수 있으며, 수평으로 상기 제2 제어로드의 일측을 향해 연장되는 상기 제3 암의 일단에 평행 고정판이 연결되고, 상기 평행 고정판은 상기 제2 제어로드의 단부와 힌지 결합되며; 상기 제3 암의 상기 제2 제어로드에서 먼 일단은 상기 제3 암 회전슬리브를 관통하여 상기 그리퍼와 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.In a robot using a parallelogram principle, a main shaft including a base sheet and rotatable horizontally is provided, a main shaft servo motor for rotating the main shaft is provided at one end of the main shaft, And the main shaft servo motor drives the main shaft to rotate to drive the main shaft to swing in the circumferential direction along the main shaft and grip the workpiece at the free end of the main shaft arm assembly A gripper is connected; Wherein the rocking arm assembly includes a first rocking arm assembly and a second rocking arm assembly hinged to each other, the first rocking arm assembly including a first arm hinged to the main shaft end, Wherein two first control rods are provided on one side to assist the pivotal movement of the first arm such that the two first control rods form a parallelogram hinge-coupled structure with the first arm, The hinge joint structure of the parallelogram also forms a hinge structure; Wherein the second rocking arm assembly includes a second arm and two second control rods, one end of the second arm is hinged to one end remote from the main shaft of the first arm, The two second control rods being hinged to the ends of the two first control rods to form a parallelogram structure in which the two second control rods are hinged together, Forming a parallelepiped structure hinge-coupled also between the second control rod and the second arm; A first arm actuating module is provided between the first arm and the main shaft for driving the first arm to rotate in a direction approaching or moving away from the working position of the workpiece; A second arm actuating module is provided between the second arm and the first arm for driving the second arm to rotate in the direction approaching or moving away from the workpiece machining position, A third arm rotating sleeve is hinged to a distal end at one end of the arm, a third arm rotatable about the third arm rotating sleeve, and the third arm extending horizontally toward one side of the second control rod, 3 arm is connected to one end of a parallel fixed plate, the parallel fixed plate is hinged to the end of the second control rod; And one end of the third arm remote from the second control rod is fixedly coupled to the gripper through the third arm rotary sleeve.
또한,Also,
상기 그리퍼는 횡방향 구동부재, 수직방향 구동부재, 종단 그리퍼를 포함하며, 상기 횡방향 구동부재는 수평 횡방향 브래킷, 수평 횡방향 동력 어셈블리를 포함하고, 상기 수직방향 구동부재는 수직방향 동력부재, 수직방향 브래킷을 포함하며, 상기 제 3암은 상기 제3 암 회전슬리브를 관통한 후 상기 수평 횡방향 브래킷에 밀착 고정되고, 상기 수평 횡방향 브래킷 내에 수평 횡방향 레일이 설치되어, 상기 수직방향 브래킷이 상기 수평 횡방향 레일에 끼움 장착되고, 상기 수평 횡방향 동력 어셈블리의 출력단은 상기 수직방향 브래킷에 연결되며, 상기 수직방향 브래킷은 상기 수평 횡방향 레일을 따라 왕복 이동 가능하고, 상기 수직방향 브래킷 내에 수직방향 레일이 설치되어, 수직방향 슬라이딩 블록이 상기 수직방향 레일 내에 감입 장착되며, 상기 수직방향 슬라이딩블록은 연결로드를 통해 상기 종단 그리퍼와 연결되고, 상기 수직방향 동력 어셈블리의 출력단은 상기 수직방향 슬라이딩 블록에 연결되며;Wherein the gripper includes a transverse drive member, a vertical drive member, and a longitudinal gripper, wherein the transverse drive member includes a horizontal transverse bracket, a horizontal transverse power assembly, Wherein the third arm is tightly fixed to the horizontal transverse bracket after passing through the third arm rotary sleeve and a horizontal transverse rail is provided in the transverse transverse bracket, Wherein an output end of the horizontal transverse power assembly is connected to the vertical bracket and the vertical bracket is reciprocable along the horizontal transverse rail, A vertical direction rail is provided, and a vertical direction sliding block is inserted and mounted in the vertical direction rail, The vertical sliding block is connected to the end gripper through a connecting rod, the output end of the vertical power assembly is connected to the vertical sliding block;
상기 수평 횡방향 레일의 길이는 1500mm이고;The length of the horizontal transverse rail is 1500 mm;
상기 수평 횡방향 동력 어셈블리는 플렉시블 축 서보모터, 모터 출력 플렉시블 축, 주동 동기휠, 종동 동기휠, 동기벨트를 포함하며, 상기 플렉시블 축 서보모터는 모터 출력 플렉시블 축을 통해 상기 주동 동기휠에 연결되고, 상기 주동 동기휠, 종동 동기휠 사이는 상기 동기벨트를 통해 연결되며, 상기 동기벨트는 상기 수평 횡방향 브래킷의 횡방향 장착홈 내에 위치하고, 상기 주동 동기휠, 종동 동기휠은 각각 상기 횡방향 장착홈의 양단 위치에 배치되며, 상기 동기벨트의 외측단면에 수직방향 브래킷이 밀착 고정되게 연결되고, 상기 수직방향 브래킷은 외부로 돌출된 상기 수평 횡방향 레일에 동시에 끼움 장착되며, 상기 플렉시블 축 서보모터는 주동 동기횔을 회전 구동시켜, 동기벨트가 수직방향 브래킷을 수평 횡방향 레일을 따라 수평 횡방향으로 이동시키도록 구동하여, 종단 그리퍼가 수평 횡방향에서 이동할 수 있도록 함으로써, 전체 로봇의 작동 범위가 더욱 확대되도록 보장하며;Wherein the horizontal transverse power assembly includes a flexible shaft servo motor, a motor output flexible shaft, a main synchronous wheel, a driven synchronous wheel, and a synchronous belt, the flexible shaft servo motor being connected to the main synchronous wheel via a motor output flexible shaft, Wherein the main synchronous wheel and the driven synchronous wheel are connected to each other through the synchronous belt and the synchronous belt is located in the transverse mounting groove of the horizontal transverse bracket, And a vertical bracket is tightly coupled to an outer end surface of the synchronous belt, and the vertical bracket is fitted to the horizontal horizontal rail protruding outward at the same time, and the flexible shaft servo motor The synchronous belt rotates the main synchronous motor so that the synchronous belt rotates the vertical direction bracket along the horizontal horizontal rails in the horizontal horizontal direction And driven to go to, by making the end gripper can be moved in a horizontal transverse direction, to ensure the operation range of the entire robot to expand;
상기 수평 횡방향 브래킷 내부에 횡방향 균형블록이 설치되어 전체 구조가 작동될 때의 안정성을 보장하고;A transverse balance block is provided within the horizontal transverse bracket to ensure stability when the entire structure is operated;
상기 횡방향 균형블록은 상기 수평 횡방향 브래킷의 내부 캐비티 내에 감입 장착되며, 상기 횡방향 균형 블록은 균형블록 연결판을 통해 수평 횡방향 레일에 밀착 고정되게 결합되어 수평 횡방향 레일의 배치가 더욱 합리적이고, 또한 구조가 안정적이도록 하며;The lateral balancing block is mounted within the inner cavity of the horizontal lateral bracket and is mounted in tight contact with the horizontal lateral rails through the balance block connecting plate so that the arrangement of the horizontal lateral rails is more rational And the structure is stable;
상기 플렉시블 축 서보모터는 제2 암에 고정 장착되고, 상기 모터 출력 플렉시블 축의 길이는 로봇의 정상적인 동작을 보장하고 또한 엉킴이 발생하지 않으며;Wherein the flexible shaft servo motor is fixedly mounted on the second arm, the length of the motor output flexible shaft assures normal operation of the robot and no tangling occurs;
상기 수직방향 동력 어셈블리는 구체적으로 수직방향의 에어실린더로서, 상기 수직방향 에어실린더는 상기 수직방향 브래킷에 고정 장착되고, 상기 수직방향 에어실린더의 피스톤로드는 상기 수직방향 슬라이딩블록에 연결되며, 수직방향 슬라이딩블록은 종단 그리퍼가 수직방향에서 정밀한 조정을 실시할 수 있도록 수직방향 에어실린더의 구동 하에 수직방향 레일을 따라 상하로 운동하며;Wherein the vertical directional power assembly is a vertically oriented air cylinder, the vertical air cylinder is fixedly mounted to the vertical bracket, the piston rod of the vertical air cylinder is connected to the vertical sliding block, The sliding block moves up and down along the vertical rail under the drive of the vertical air cylinder so that the end gripper can make precise adjustments in the vertical direction;
상기 주축의 제1 암에서 먼 위치에 중력 균형블록이 설치되어, 상기 주축이 회전하지 않을 때, 상기 중력 균형블록의 무게중심과 상기 주축의 축선이 소재하는 평면이 수평면과 수직을 이루어, 구동 동력을 상응하게 감소시킴으로써 전력소모를 줄일 수 있으며;Wherein a gravity balancing block is provided at a position far from the first arm of the main shaft so that when the main shaft does not rotate, a plane in which the center of gravity of the gravity balance block and the axis of the main shaft are located is perpendicular to the horizontal plane, Thereby correspondingly reducing power consumption;
상기 주축의 제1 암에서 먼 말단에 회전각의 크기에 따라 상이한 감쇠력을 획득함으로써 주축의 관성 모멘트를 감소시킬 수 있는 댐퍼 브레이크 기구가 설치되고;A damper brake mechanism is provided which can reduce the moment of inertia of the main shaft by obtaining a different damping force depending on the magnitude of the rotation angle at the distal end of the main shaft;
상기 제1 암 작동모듈은 제1 암 작동 푸시로드를 포함하며, 상기 제1 암 작동 푸시로드의 일단은 상기 제1 암에 힌지 결합되고, 타단은 제1 슬라이딩블록에 힌지 결합되며, 상기 제1 슬라이딩블록은 제1 암 작동모듈의 가이드 레일 내에 설치되고, 상기 제1 슬라이딩블록은 제1 암 작동모듈 서보모터의 구동에 의해 상기 주축의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하며;Wherein the first arm actuating push rod includes a first arm actuating push rod, one end of the first arm actuating push rod is hinged to the first arm and the other end is hinged to the first sliding block, The sliding block is installed in the guide rail of the first arm actuating module and the first sliding block performs a linear reciprocating motion along the axial direction of the main shaft by driving of the first arm actuating module servo motor;
상기 제1 슬라이딩블록은 댐퍼 스프링 세트를 통해 상기 제1 암 작동모듈의 말단과 연결되어, 제1 암이 -45°~-80°운동시의 중력과 관성 모멘트를 감소시킴으로써, 제1 암 작동모듈의 구동력을 저하시켜 에너지를 절약하고, 조작 에너지 소모를 감소시키며;The first sliding block is connected to the end of the first arm actuating module via a damper spring set such that by reducing the gravity and moment of inertia of the first arm during -45 ° to -80 ° movement, Thereby reducing energy consumption and reducing operational energy consumption;
상기 제2 암 작동모듈은 제2 암 작동 푸시로드를 포함하며, 상기 제2 암 작동 푸시로드의 일단은 상기 제2 암에 힌지 결합되고, 타단은 제2 슬라이딩블록에 힌지 결합되며, 상기 제2 슬라이딩블록은 제2 암 작동모듈의 가이드레일 내에 설치되고, 상기 제2 슬라이딩블록은 제2 암 작동모듈 서보모터의 구동에 의해 상기 제2 암의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하며;Wherein the second arm actuating push rod includes a second arm actuating push rod, one end of the second arm actuating push rod is hinged to the second arm and the other end is hinged to the second sliding block, The sliding block is installed in the guide rail of the second arm actuating module and the second sliding block performs the linear reciprocating motion along the axial direction of the second arm by driving the second arm actuating module servo motor;
상기 제1 암의 내측 상부에 댐퍼 스프링판이 설치되며, 상기 댐퍼 스프링판은 제2 암이 제1 암에 위치하여 이루는 각이 -45°~-90°일 때 작용하고, 제2 암이 제1 암에 대해 상이한 각도에 위치 시 상이한 감쇠를 발생시켜 제2 암의 중력과 관성 모멘트를 감소시킴으로써 제2 암 작동모듈의 구동력을 저하시키고, 에너지를 절약하여 조작 에너지 소모를 감소시키며;A damper spring plate is installed on the inner upper side of the first arm, the damper spring plate acts when the angle formed by the second arm on the first arm is from -45 ° to -90 °, Reducing the driving force of the second arm actuating module by reducing the gravity and the moment of inertia of the second arm by generating different damping in different angles with respect to the arm, saving energy and reducing operational energy consumption;
상기 주축은 상기 베이스시트에 수직으로 설치되는 2개의 벽판에 의해 지지되고, 2개의 상기 벽판은 평행하게 간격을 두고 설치되며, 상기 중력 균형블록은 2개의 상기 벽판의 중간에 설치되는 것을 특징으로 한다.Wherein the main shaft is supported by two wall plates vertically installed on the base sheet and the two wall plates are installed parallel to each other and the gravity balance block is installed in the middle of the two wall plates .
상기 제1 암 작동 푸시로드의 축선, 상기 제2 암 작동 푸시로드의 축선 및 상기 주축의 축선은 모두 동일한 평면 내에 위치하고;The axis of the first arm actuating push rod, the axis of the second arm actuating push rod and the axis of the main shaft are all located in the same plane;
상기 베이스시트의 상기 주축에 위치하는 돌출된 일측에 평행사변형 지지시트가 밀착 고정되고, 제1 연결축이 상기 평행사변형 지지시트의 상단면에 지지되며, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 저부는 각각 상기 제1 연결축에 힌지 결합되고, 상기 제2 암과 상기 제1 암의 힌지 결합 위치에 힌지결합축이 삽입 장착되며, 상기 힌지결합축에 전방으로 돌출되는 중심 돌출로드가 설치되고, 상기 중심 돌출로드의 선단에 연결 베이스시트가 설치되어, 상기 연결 베이스시트, 중심 돌출로드, 힌지결합축 3부분이 하나의 완전체를 형성하며, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 상단에 상기 연결 베이스시트가 힌지 결합되고, 2개의 평행한 상기 제2 제어로드의 하단에 상기 연결 베이스시트가 힌지 결합되며;Wherein a parallelogram supporting sheet is closely fixed to a protruded one side of the base sheet positioned on the main shaft and a first connecting shaft is supported on the upper surface of the parallelogram supporting sheet, A hinge coupling shaft is inserted into a hinge coupling position between the second arm and the first arm, and a center protruding rod protruding forward from the hinge coupling shaft is installed, Wherein a connecting base sheet is provided at the tip of the central projecting rod, the connecting base sheet, the center projecting rod, and the
상기 연결 베이스시트의 상부에 각각 2개의 평행한 연결축이 설치되며, 이는 각각 하부에 위치하는 제2 연결축, 상부에 위치하는 제3 연결축으로서, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 상단은 각각 상기 제2 연결축에 힌지 결합되고, 2개의 평행한 상기 제2 제어로드의 하단은 각각 상기 제3 연결축에 힌지 결합된다.Wherein two parallel connecting shafts are provided on the upper portion of the connecting base sheet, respectively, a second connecting shaft located at a lower portion and a third connecting shaft located at an upper portion of the connecting base sheet, Are respectively hinged to the second connection shaft and the lower ends of the two parallel control rods are respectively hinged to the third connection shaft.
상기 기술방안을 채택한 후, 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미를 상호 결합시켜, 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지결합구조를 형성하는 방식을 통하여, 로봇의 운행 과정에서 그리퍼가 그리핑하는 작업물이 시종 수평상태에 놓이도록 보장함으로써, 작업물 취급의 안정성을 향상시켰고, 또한 종래의 로봇과 같이 작업물을 수평으로 구동시키기 위한 전문적인 동력 구동장치를 설치할 필요가 없기 때문에, 에너지를 절약할 수 있고, 또한 전체적인 구조가 단순하며, 제조비가 비교적 저렴하다.After adopting the above-mentioned technical idea, through a method of mutually coupling the two groups of swinging arm assemblies to each other and forming two parallelogram hinged structures for each group, a workpiece gripping by the gripper during the operation of the robot It is possible to save the energy because it is not necessary to provide a professional power drive device for horizontally driving the workpiece like a conventional robot, , The overall structure is simple, and the manufacturing cost is relatively low.
도 1은 본 발명의 구체적인 실시예 1의 정면 구조도이다.
도 2는 본 도 1의 측시도이다.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예 1의 요동암 어셈블리의 정면도이다.
도 4는 도 3의 측시도이다.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예 1에서 작업물을 장치 내로 이송 시의 정면 상태도이다.
도 6은 도 5의 측면 상태도이다.
도 7은 본 발명의 구체적인 실시예 2의 정면 구조도이다.
도 8은 본 발명의 구체적인 실시예 2의 입체 구조도이다(베이스시트(1)의 단면도).1 is a front structural view of a specific example 1 of the present invention.
Figure 2 is a side view of the Figure 1;
3 is a front view of a rocking arm assembly of a specific example 1 of the present invention.
Figure 4 is a side view of Figure 3;
5 is a frontal state view of the workpiece in the first embodiment of the present invention when the workpiece is transferred into the apparatus.
Fig. 6 is a side view of Fig. 5. Fig.
7 is a front structural view of a specific example 2 of the present invention.
8 is a three-dimensional structure diagram of a specific example 2 of the present invention (sectional view of the base sheet 1).
이하 첨부도면과 실시예를 결합하여 본 발명에 대해 좀 더 설명하며, 도면 중 화살표 방향은 상응하는 부재의 회전방향이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments, and the arrow direction in the figure is the rotation direction of the corresponding member.
평행사변형 원리를 응용한 로봇은 도 1~도 8에 도시된 바와 같이, 베이스시트(1)를 포함하고, 베이스시트(1)에 수평으로 회전 가능한 주축(3)이 설치되며, 주축(3)의 일단에 상기 주축(3)을 회전 구동시키는 주축 서보모터(5)가 설치되고, 주축의 타단에 요동암 어셈블리가 결합되며, 주축 서보모터(5)는 주축(3)의 회전 구동을 통해 요동암 어셈블리가 주축(3)을 따라 원주방향으로 요동하도록 구동시키고, 요동암 어셈블리의 자유단에 작업물을 그리핑하기 위한 그리퍼가 연결된다. 요동암 어셈블리는 상호 힌지 결합되는 제1 요동암 어셈블리와 제2 요동암 어셈블리를 포함하며, 제1 요동암 어셈블리는 주축 단부에 힌지 결합되는 제1 암(22)을 포함하고, 제1 암(22)의 일측에 제1 암의 요동을 돕는 2개의 제1 제어로드(21)가 설치되어, 2개의 제1 제어로드(21)가 제1 암(22)과 평행사변형의 힌지 결합구조를 형성하고, 2개의 제1 제어로드(21) 사이 역시 평행사변형의 힌지 결합 구조를 형성한다. 제2 요동암 어셈블리는 제2 암(19)과 2개의 제2 제어로드(18)를 포함하며, 제2 암(19)의 일단은 제1 암(22)의 주축(3)에서 먼 일단과 힌지 결합되고, 제2 암(19)의 타단은 그리퍼와 힌지 결합되며, 2개의 제2 제어로드(18)는 각각 2개의 제1 제어로드(21)의 단부에 힌지 결합되어, 2개의 제2 제어로드(18)가 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성하고, 2개의 제2 제어로드(18)와 제2 암(19) 사이 역시 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성한다. 제1 암(22)과 주축(3) 사이에 제1 암(22)이 상기 작업물의 가공위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제1 암 작동모듈(4)이 설치되고; 제2 암(19)과 제1 암(22) 사이에 제2 암(19)이 상기 작업물 가공 위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제2 암 작동모듈(25)이 설치되며, 제2 암(19)의 제1 암(22)의 일단에서 먼 단부에 제3 암 회전슬리브(16)가 힌지 결합되고, 제3 암 회전슬리브(16)에 회전 가능한 제3 암(15)이 설치될 수 있으며, 수평으로 제2 제어로드(18)의 일측을 향해 연장되는 제3 암(15)의 일단에 평행 고정판(14)이 연결되고, 평행 고정판(14)은 제2 제어로드(18)의 단부와 힌지 결합되며; 제3 암(15)의 제2 제어로드(18)에서 먼 일단은 제3 암 회전슬리브(16)를 관통하여 그리퍼와 고정 결합된다.1 to 8, the robot including the
구체적인 실시예 1은 도 1~도 6에 도시된 바와 같이, 베이스시트(1)를 포함하고, 베이스시트(1)에 수평으로 회전 가능한 주축(3)이 설치되며, 주축(3)의 일단에 상기 주축(3)을 회전 구동시키는 주축 서보모터(5)가 설치되고, 주축의 타단에 요동암 어셈블리가 결합되며, 주축 서보모터(5)는 주축(3)의 회전 구동을 통해 요동암 어셈블리가 주축(3)을 따라 원주방향으로 요동하도록 구동시키고, 요동암 어셈블리의 자유단에 작업물을 그리핑하기 위한 그리퍼(12)가 연결되며; 요동암 어셈블리는 상호 힌지 결합되는 제1 요동암 어셈블리와 제2 요동암 어셈블리를 포함하며, 제1 요동암 어셈블리는 주축 단부에 힌지 결합되는 제1 암(22)을 포함하고, 제1 암(22)의 일측에 제1 암의 요동을 돕는 2개의 제1 제어로드(21)가 설치되며, 제어로드(21)는 지지 어셈블리(28)를 통해 베이스시트(1)에 힌지 결합된다. 2개의 제1 제어로드(21)는 제1 암(22)과 평행사변형의 힌지 결합구조를 형성하며, 이는 도 3 중의 B, C, D, E 4개의 힌지결합점을 참조한다. 2개의 제1 제어로드(21) 사이 역시 평행사변형의 힌지 결합 구조를 형성하며, 이는 도 4 중의 B1, C1, C, B 4개의 힌지결합점을 참조한다. 제2 요동암 어셈블리는 제2 암(19)과 2개의 제2 제어로드(18)를 포함하며, 제2암(19)의 일단은 제1 암(22)의 주축(3)에서 먼 일단과 힌지 결합되고, 제2 암(19)의 타단은 그리퍼(12)와 힌지 결합되며, 2개의 제2 제어로드(18)는 각각 2개의 제1 제어로드(21)의 단부에 힌지 결합된다. 2개의 제2 제어로드(18)는 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성하며, 이는 도 4 중의 A1, B1, B, A, 4개의 힌지 결합점을 참조한다. 2개의 제2 제어로드(18)와 제2 암(19) 사이 역시 힌지 결합되는 평행사변형 구조를 형성하며, 이는 도 3 중의 A, B, E, F 4개의 힌지 결합점을 참조한다. 제1 암(22)과 주축(3) 사이에 제1 암(22)이 상기 작업물의 가공위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제1암 작동모듈(4)이 설치되고; 제2 암(19)과 제1 암(22) 사이에 제2 암(19)이 상기 작업물 가공 위치에 근접하거나 또는 멀어지는 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 제2 암 작동모듈(25)이 설치된다. 본 실시예의 이축 양방향 평행 궤적 로봇은 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미를 상호 힌지 결합시켜, 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지결합 구조를 형성하는 방식을 통하여, 로봇 운행 과정 중 그리퍼가 그리핑하는 작업물이 시종 수평상태를 유지하도록 보장할 수 있어 작업물 취급의 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 종래의 로봇과 같이 작업물을 수평 구동시키기 위한 전문적인 동력 구동장치가 필요 없기 때문에, 에너지를 절약할 수 있고, 또한 전체적인 구조가 단순하며, 제조비가 비교적 저렴하다.1 to 6, a
제1 암 작동모듈(4)은 제1 암 작동 푸시로드(10)를 포함하며, 상기 제1 암 작동 푸시로드(10)의 일단은 제1 암(22)에 힌지 결합되고, 타단은 제1 슬라이딩블록(7)에 힌지 결합되며, 제1 슬라이딩블록(7)은 제1 암 작동모듈(4)의 가이드 레일 내에 설치되고, 제1 슬라이딩블록(7)은 제1 암 작동모듈 서보모터(8)의 구동에 의해 주축(3)의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하며, 즉 도 5의 좌측 또는 우측으로 운동한다.The first arm actuating module 4 includes a first arm actuating
제2 암 작동모듈(25)은 제2 암 작동 푸시로드(23)를 포함하며, 제2 암 작동 푸시로드(23)의 일단은 상기 제2 암(19)에 힌지 결합되고, 타단은 제2 슬라이딩블록(24)에 힌지 결합되며, 제2 슬라이딩블록(24)은 제2 암 작동모듈(25)의 가이드레일 내에 설치되고, 제2 슬라이딩블록(24)은 제2 암 작동모듈 서보모터(26)의 구동에 의해 제2 암(19)의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하며, 즉 도 5의 좌측 또는 우측으로 운동한다.The second
주축(3)의 하부에 중력 균형블록(2)이 설치되며, 주축(3)이 회전하지 않을 때, 중력 균형블록(2)의 무게중심과 주축(3)의 축선이 소재하는 평면은 수평면과 수직을 이루며, 고정블록 균형블록(2)의 중량은 요동암 어셈블리 및 그리퍼, 작업물 중량의 총합과 정합되고, 중량은 18kg~27kg 사이이며; 일단 요동암 어셈블리가 도 4의 좌우방향에서 요동하면, 중력 균형블록(2)이 주축의 회전을 따라 회전하게 되고, 따라서 중력 균형블록(2)의 무게중심이 상승하며, 중력 균형록(2)의 중력 작용 하에, 주축(3)에 주축(3)의 회전방향과 상반되는 토크를 인가하게 됨으로써, 구동 토크를 감소시켜 구동 출력을 저하시키게 된다. 이는 통상적인 6축 로봇의 제2축 토크의 3/5이며, 따라서 제조비를 감소시키고 에너지를 절약할 수 있다.A plane in which the center of gravity of the
주축(3)은 베이스시트(1)에 수직으로 설치되는 2개의 벽판(27)에 의해 지지되고, 2개의 벽판(27)은 평행하게 간격을 두고 설치되며, 중력 균형블록(2)은 2개의 벽판(27)의 중간에 설치된다.The
제1 암 작동 푸시로드(10)의 축선, 제2 암 작동 푸시로드(23)의 축선 및 주축(3)의 축선은 모두 동일한 평면 내에 위치하며, 이러한 설치 방식은 작업물을 작업대로 이송하거나 또는 작업대로부터 취출 시의 안정성과 정확성을 보장하기에 유리하다.The axis of the first arm actuating
제2 암(19)의 제1 암(22)의 일단에서 먼 단부는 회전슬리브 연결부재(17)를 통해 제3 암 회전슬리브(16)가 힌지 결합되고, 제3 암 회전슬리브(16)에 회전 가능한 제3 암(15)이 설치될 수 있으며, 제2 제어로드(18)의 일측을 향해 연장되는 제3 암(15)의 일단 단부에 평행 고정판(14)이 연결되고, 평행 고정판(14)은 유니버셜 조인트(13)를 통해 제2 제어로드(18)의 단부와 힌지 결합되며; 제3 암(15)의 제2 제어로드(18)에서 먼 일단은 제3 암 회전슬리브(16)를 관통하여 그리퍼(12)와 고정 결합되고, 그리퍼(12)와 제2 제어로드(18) 사이는 그리퍼 커넥터(11)를 통해 연결된다.The end of the
제1 제어로드(21)의 저부 힌지결합점과 제1 암(22)의 저부 힌지결합점은 동일한 수평선에 위치하며, 이러한 설치방식은 장착이 편리할 뿐만 아니라, 그리퍼 운동의 안정성능 역시 동시에 보장할 수 있다.The bottom hinge engagement point of the
제1 암(22)과 2개의 제1 제어로드(21) 사이에 T자형 구조의 배치가 형성되고, 2개의 제1 제어로드(21)는 제1 암(22)의 양측에 대칭으로 설치되며, 제2 암(19)과 2개의 제2 제어로드(18) 사이 역시 T자형 구조의 배치가 형성되고, 2개의 제2 제어로드(18)는 제2 암(19)의 양측에 대칭으로 설치된다. 제1 요동암 어셈블리와 제2 요동암 어셈블리 사이는 축 연결기(9)를 통해 힌지 결합된다.A T-shaped arrangement is formed between the
주축(3)의 회전속도를 제어하고, 주축(3)의 구동 토크를 증가시키기 위하여, 주축 서보모터(5)와 주축(3) 사이에 주축 감속기(6)가 설치되며, 주축 서보모터(5)와 주축 감속기(6)는 모두 그 중 하나의 벽판(27)에 고정된다.A
구체적인 실시예 2는 도 7, 도 8을 참조하며, 구체적으로는 평행사변형 원리를 응용한 7축 로봇이다. 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미를 상호 힌지 결합시켜, 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지결합 구조를 형성한 후, 로봇의 그리퍼(12)는 횡방향 구동부재, 수직방향 구동부재, 종단 그리퍼(34)를 포함한다. 횡방향 구동부재는 수평 횡방향 브래킷(20), 수평 횡방향 동력 어셈블리를 포함하고, 수직방향 구동부재는 수직방향 동력부재, 수직방향 브래킷(29)을 포함하며, 제 3암(15)은 제3 암 회전슬리브(16)를 관통한 후 수평 횡방향 브래킷(20)에 밀착 고정되고, 수평 횡방향 브래킷(20) 내에 수평 횡방향 레일(30)이 설치되어, 수직방향 브래킷(29)이 수평 횡방향 레일에 끼움 장착되며, 수평 횡방향 동력 어셈블리의 출력단은 수직방향 브래킷(29)에 연결되고, 수직방향 브래킷(29)은 수평 횡방향 레일(30)을 따라 왕복 이동 가능하며, 수직방향 브래킷(29) 내에 수직방향 레일(31)이 설치되어, 수직방향 슬라이딩블록(32)이 수직방향 레일(31) 내에 감입 장착되며, 수직방향 슬라이딩블록(32)은 연결로드(33)를 통해 종단 그리퍼(34)와 연결되고, 수직방향 동력 어셈블리의 출력단은 수직방향 슬라이딩블록(32)에 연결된다.
수평 횡방향 레일(30)의 길이는 1500mm이다.The length of the horizontal
수평 횡방향 동력 어셈블리는 플렉시블 축 서보모터(35), 모터 출력 플렉시블 축(36), 주동 동기휠(37), 종동 동기휠(38), 동기벨트(39)를 포함하며, 상기 플렉시블 축 서보모터(35)는 모터 출력 플렉시블 축(36)을 통해 주동 동기휠(37)에 연결되고, 주동 동기휠(37), 종동 동기휠(38) 사이는 동기벨트(39)를 통해 연결되며, 동기벨트(39)는 수평 횡방향 브래킷(20)의 횡방향 장착홈(40) 내에 위치하고, 주동 동기휠(37), 종동 동기휠(38)은 각각 횡방향 장착홈(40)의 양단 위치에 배치되며, 동기벨트(39)의 외측단면에 수직방향 브래킷(29)이 밀착 고정되게 연결되고, 수직방향 브래킷(29)은 외부로 돌출된 수평 횡방향 레일(30)에 동시에 끼움 장착되며, 플렉시블 축 서보모터(35)가 주동 동기횔(37)을 회전 구동시켜, 동기벨트(39)가 수직방향 브래킷(29)을 수평 횡방향 레일(30)을 따라 수평 횡방향으로 이동시키도록 구동함으로써, 종단 그리퍼(34)가 수평 횡방향에서 이동할 수 있게 되어 전체 로봇의 작동 범위가 더욱 확대된다.The horizontal transverse power assembly includes a flexible
수평 횡방향 브래킷(20) 내부에 횡방향 균형블록(41)이 설치되어 전체 구조가 작동될 때의 안정성을 보장한다.A
횡방향 균형블록(41)은 수평 횡방향 브래킷(20)의 내부 캐비티(42) 내에 감입 장착되며, 횡방향 균형블록(41)은 균형블록 연결판(43)을 통해 수평 횡방향 레일(30)에 밀착 고정되게 결합되어 수평 횡방향 레일(30)의 배치가 더욱 합리적이고, 또한 구조가 안정적이다.The
플렉시블 축 서보모터(35)는 제2 암(19)에 고정 장착되며, 모터 출력 플렉시블 축(36)의 길이는 로봇의 정상적인 동작을 보장하고 또한 엉킴이 발생하지 않는다.The flexible
수직방향 동력 어셈블리는 구체적으로 수직방향 에어실린더(44)로서, 수직방향 에어실린더(44)는 수직방향 브래킷(29)의 상단면에 고정 장착되고, 수직방향 에어실린더(44)의 피스톤로드 하단은 수직방향 슬라이딩블록(32)에 연결되며, 수직방향 슬라이딩블록(32)은 수직방향 에어실린더(44)의 구동에 의해 수직방향 레일(31)을 따라 상하로 운동하여, 종단 그리퍼(34)가 수직방향에서 정밀한 조정을 실시할 수 있도록 하고, 로봇의 종단 그리퍼(34)가 상하로 0~100mm 이동할 수 있도록 함으로써, 로봇이 작업물을 그리핑하거나 내려놓을 때 로봇의 각 서보모터의 출력을 사용할 필요가 없어 상기 로봇이 정상적으로 작동 시의 전력 소모를 감소시키고 각 모터의 사용수명을 연장시킬 수 있다.The vertical power assembly is specifically mounted as a
주축(3)의 제1 암(22)에서 먼 위치에 중력 균형블록(2)이 설치되어, 주축(3)이 회전하지 않을 때, 중력 균형블록(2)의 무게중심과 주축(3)의 축선이 소재하는 평면이 수평면과 수직을 이루도록 함으로써, 구동 동력을 상응하게 감소시켜 전력소모를 줄일 수 있다.The
주축(3)의 제1 암(22)에서 먼 말단에 회전각의 크기에 따라 상이한 감쇠력(damping force)을 획득함으로써 주축의 관성 모멘트를 감소시킬 수 있는 댐퍼 브레이크 기구(45)가 설치된다.There is provided a
제1 암 작동모듈(4)은 제1 암 작동 푸시로드(10)를 포함하며, 제1 암 작동 푸시로드(10)의 일단은 제1 암(22)에 힌지 결합되고, 타단은 제1 슬라이딩블록(7)에 힌지 결합되며, 제1 슬라이딩블록(7)은 제1 암 작동모듈(4)의 가이드 레일 내에 설치되고, 제1 슬라이딩블록(7)은 제1 암 작동모듈 서보모터(8)의 구동에 의해 주축(3)의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 한다.The first arm actuating module 4 includes a first arm
제1 슬라이딩블록(7)은 댐퍼 스프링 세트(46)를 통해 제1 암 작동모듈(4)의 말단과 연결되어, 제1 암이 -45°~-80°운동시의 중력과 관성 모멘트를 감소시킴으로써, 제1 암 작동모듈(4)의 구동력을 저하시켜 에너지를 절약하고, 조작 에너지 소모를 감소시킬 수 있다.The first sliding block 7 is connected to the distal end of the first arm actuating module 4 via the damper spring set 46 to reduce the gravity and moment of inertia of the first arm during -45 ° to -80 ° movement It is possible to reduce the driving force of the first arm actuating module 4, thereby saving energy and reducing operation energy consumption.
제2 암 작동모듈(25)은 제2 암 작동 푸시로드(23)를 포함하며, 제2 암 작동 푸시로드(23)의 일단은 제2 암(19)에 힌지 결합되고, 타단은 제2 슬라이딩블록(24)에 힌지 결합되며, 제2 슬라이딩블록(24)은 제2 암 작동모듈(25)의 가이드레일 내에 설치되고, 제2 슬라이딩블록(24)은 제2 암 작동모듈 서보모터(26)의 구동에 의해 제2 암(19)의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 한다.The second
제1 암(22)의 내측 상부에 댐퍼 스프링판(47)이 설치되며, 댐퍼 스프링판(47)은 제2 암(19)이 제1 암(22)에 위치하여 이루는 각이 -45°~-90°일 때 작용하고, 제2 암(19)이 제1 암(22)에 대해 상이한 각도에 위치 시 상이한 감쇠를 발생시킴으로써, 제2 암(19)의 중력과 관성 모멘트를 감소시켜 제2 암 작동모듈(25)의 구동력을 저하시키고, 에너지를 절약하여 조작 에너지 소모를 감소시킨다.The
제1 암 작동 푸시로드(10)의 축선, 제2 암 작동 푸시로드(23)의 축선 및 주축(3)의 축선은 모두 동일한 평면 내에 위치한다.The axis of the first arm
베이스시트(1)의 주축(3)에 위치하는 돌출된 일측에 평행사변형 지지시트(48)가 밀착 고정되고, 제1 연결축(49)이 평행사변형 지지시트(48)의 상단면에 지지되며, 2개의 평행한 제1 제어로드(21)의 저부는 각각 제1 연결축(49)에 힌지 결합되고, 제2 암(19)과 제1 암(22)의 힌지 결합 위치에 힌지결합축(50)이 삽입 장착되며, 힌지결합축(50)에 전방으로 돌출되는 중심 돌출로드(51)가 설치되고, 중심 돌출로드(51)의 선단에 연결 베이스시트(52)가 설치되어, 연결 베이스시트(52), 중심 돌출로드(51), 힌지결합축(50)의 3 부분이 하나의 완전체를 형성하며, 2개의 평행한 제1 제어로드(21)의 상단에 연결 베이스시트(52)가 힌지 결합되고, 2개의 평행한 제2 제어로드(18)의 하단에 연결 베이스시트(52)가 힌지 결합된다.The
제3 암(15), 중심 돌출로드(51), 주축(3)의 3부분은 두 그룹의 요동암 어셈블리의 수미가 상호 힌지결합되어 각 그룹마다 2개의 평행사변형 힌지결합 구조를 형성하도록 평행한 방향으로 배치된다.Three portions of the
연결 베이스시트(52)의 상부에 각각 2개의 평행한 연결축이 설치되며, 이는 각각 하부에 위치하는 제2 연결축(53), 상부에 위치하는 제3 연결축(54)으로서, 2개의 평행한 제1 제어로드(21)의 상단은 각각 제2 연결축(53)에 힌지 결합되고, 2개의 평행한 제2 제어로드(18)의 하단은 각각 제3 연결축(54)에 힌지 결합된다.Two parallel connecting shafts are provided on the upper portion of the connecting
구체적인 실시예 2 중의 주축 감속기(6)는 구체적으로 기어박스이다.Specifically, the
구체적인 실시예 2 중 종단 그리퍼(34)는 플렉시블 축 서보모터(35)의 구동을 통해 횡방향에서 좌우로 1500mm 이동 가능하고, 또한 수직방향 에어실린더(44)의 구동을 통해 수직방향에서 상하로 100mm 이동 가능하여, 전체적인 로봇의 종단 그리퍼(34)의 작동 범위가 더욱 확대될 수 있어 현대화 작업에 더욱 적합하다.The
구체적인 실시예 1과 2 중의 베이스시트에 모두 방진을 위한 방진커버(55)가 추가로 장착될 수 있다.Dust covers 55 for dust-proofing can be additionally mounted on the base sheets of concrete examples 1 and 2, respectively.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명하였으나, 상기 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐으로, 본 발명의 실시범위를 제한하는 것으로 인식되어서는 안 된다. 본 발명의 출원 범위에 따라 실시되는 임의의 동등한 변화는 모두 본 발명의 특허가 커버하는 범위 내에 속함이 마땅하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Any equivalent changes enforced in accordance with the scope of the present invention should be within the scope of the present invention patent.
1: 베이스시트 2: 중력 균형블록
3: 주축 4: 제1 암 작동모듈
5: 주축 서보모터 6: 주축 감속기
7: 제1 슬라이딩블록 8: 제1 암 작동모듈 서보모터
9: 축 연결기 10: 제1 암 작동 푸시로드
11: 그리퍼 커넥터 12: 그리퍼
13: 유니버셜 조인트 14: 평행 고정판
15: 제3 암 16: 제3 암 회전슬리브
17: 회전슬리브 연결기 18: 제2 제어로드
19: 제2 암 20: 수평 횡방향 브래킷
21: 제1 제어로드 22: 제1 암
23: 제2 암 작동 푸시로드 24: 제2 슬라이딩블록
25: 제2 암 작동모듈 26: 제2 암 작동모듈 서보모터
27: 벽판 28: 지지 어셈블리
29: 수직방향 브래킷 30: 수평 횡방향 레일
31: 수직방향 레일 32: 수직방향 슬라이딩블록
33: 연결로드 34: 종단 그리퍼
35: 플렉시블 축 서보모터 36: 모터 출력 플렉시블 축
37: 주동 동기휠 38: 종동 동기휠
39: 동기벨트 40: 횡방향 장착홈
41: 횡방향 균형블록 42: 내부 캐비티
43: 균형블록 연결판 44: 수직방향 에어실린더
45: 댐퍼 브레이크 기구 46: 댐퍼 스프링 세트
47: 댐퍼 스프링판 48: 평행사변형 지지시트
49: 제1 연결축 50: 힌지결합축
51: 중심 돌출로드 52: 연결 베이스시트
53: 제2 연결축 54: 제3 연결축
55: 방진커버1: base sheet 2: gravity balance block
3: main shaft 4: first arm operating module
5: Spindle servo motor 6: Spindle reduction gear
7: first sliding block 8: first arm operating module Servo motor
9: Axial connector 10: First arm actuating push rod
11: Gripper connector 12: Gripper
13: universal joint 14: parallel plate
15: third arm 16: third arm rotating sleeve
17: rotating sleeve connector 18: second control rod
19: second arm 20: horizontal lateral bracket
21: first control rod 22: first arm
23: second arm operated push rod 24: second sliding block
25: second arm actuating module 26: second arm actuating module Servo motor
27: wall board 28: support assembly
29: vertical bracket 30: horizontal lateral rail
31: vertical rail 32: vertical sliding block
33: connection rod 34: termination gripper
35: Flexible shaft Servo motor 36: Motor output flexible shaft
37: Main drive wheel 38: Main drive wheel
39: synchronizing belt 40: transverse mounting groove
41: lateral balance block 42: inner cavity
43: Balance block connecting plate 44: Vertical air cylinder
45: damper brake mechanism 46: damper spring set
47: damper spring plate 48: parallelogram type support sheet
49: first connecting shaft 50: hinge connecting shaft
51: central projecting rod 52: connecting base sheet
53: second connecting shaft 54: third connecting shaft
55: dust cover
Claims (15)
상기 그리퍼는 횡방향 구동부재, 수직방향 구동부재, 종단 그리퍼를 포함하며, 상기 횡방향 구동부재는 수평 횡방향 브래킷, 수평 횡방향 동력 어셈블리를 포함하고, 상기 수직방향 구동부재는 수직방향 동력 어셈블리, 수직방향 브래킷을 포함하며, 상기 제 3암은 상기 제3 암 회전슬리브를 관통한 후 상기 수평 횡방향 브래킷에 밀착 고정되고, 상기 수평 횡방향 브래킷 내에 수평 횡방향 레일이 설치되어, 상기 수직방향 브래킷이 상기 수평 횡방향 레일에 끼움 장착되고, 상기 수평 횡방향 동력 어셈블리의 출력단은 상기 수직방향 브래킷에 연결되며, 상기 수직방향 브래킷은 상기 수평 횡방향 레일을 따라 왕복 이동 가능하고, 상기 수직방향 브래킷 내에 수직방향 레일이 설치되어, 수직방향 슬라이딩 블록이 상기 수직방향 레일 내에 감입 장착되며, 상기 수직방향 슬라이딩블록은 연결로드를 통해 상기 종단 그리퍼와 연결되고, 상기 수직방향 동력 어셈블리의 출력단은 상기 수직방향 슬라이딩 블록에 연결되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the gripper includes a transverse drive member, a vertical drive member, and a longitudinal gripper, the transverse drive member including a horizontal transverse bracket, a horizontal transverse power assembly, the transverse drive member including a vertical power assembly, Wherein the third arm is tightly fixed to the horizontal transverse bracket after passing through the third arm rotary sleeve and a horizontal transverse rail is provided in the transverse transverse bracket, Wherein an output end of the horizontal transverse power assembly is connected to the vertical bracket and the vertical bracket is reciprocable along the horizontal transverse rail, A vertical rail is provided, a vertical sliding block is mounted in the vertical rail, Wherein the vertical sliding block is connected to the end gripper through a connection rod and the output end of the vertical power assembly is connected to the vertical sliding block.
상기 수평 횡방향 동력 어셈블리는 플렉시블 축 서보모터, 모터 출력 플렉시블 축, 주동 동기휠, 종동 동기휠, 동기벨트를 포함하며, 상기 플렉시블 축 서보모터는 모터 출력 플렉시블 축을 통해 상기 주동 동기휠에 연결되고, 상기 주동 동기휠, 종동 동기휠 사이는 상기 동기벨트를 통해 연결되며, 상기 동기벨트는 상기 수평 횡방향 브래킷의 횡방향 장착홈 내에 위치하고, 상기 주동 동기휠, 종동 동기휠은 각각 상기 횡방향 장착홈의 양단 위치에 배치되며, 상기 동기벨트의 외측단면에 수직방향 브래킷이 밀착 고정되게 연결되고, 상기 수직방향 브래킷은 외부로 돌출된 상기 수평 횡방향 레일에 동시에 끼움 장착되며, 상기 플렉시블 축 서보모터는 주동 동기횔을 회전 구동시켜, 동기벨트가 수직방향 브래킷을 수평 횡방향 레일을 따라 수평 횡방향으로 이동시키도록 구동하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method of claim 2,
Wherein the horizontal transverse power assembly includes a flexible shaft servo motor, a motor output flexible shaft, a main synchronous wheel, a driven synchronous wheel, and a synchronous belt, the flexible shaft servo motor being connected to the main synchronous wheel via a motor output flexible shaft, Wherein the main synchronous wheel and the driven synchronous wheel are connected to each other through the synchronous belt and the synchronous belt is located in the transverse mounting groove of the horizontal transverse bracket, And a vertical bracket is tightly coupled to an outer end surface of the synchronous belt, and the vertical bracket is fitted to the horizontal horizontal rail protruding outward at the same time, and the flexible shaft servo motor The synchronous belt rotates the main synchronous motor so that the synchronous belt rotates the vertical direction bracket along the horizontal horizontal rails in the horizontal horizontal direction An application of the parallelogram principle robot characterized in that the drive to shift to.
상기 수평 횡방향 브래킷 내부에 횡방향 균형블록이 설치되고, 상기 횡방향 균형블록은 상기 수평 횡방향 브래킷의 내부 캐비티 내에 감입 장착되며, 상기 횡방향 균형 블록은 균형블록 연결판을 통해 수평 횡방향 레일에 밀착 고정되게 결합되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.The method of claim 3,
A transverse balance block is provided within the horizontal transverse bracket and the transverse balance block is mounted in an interior cavity of the transverse transverse bracket, And the robot arm is tightly fixed to the robot arm.
상기 플렉시블 축 서보모터는 제2 암에 고정 장착되고, 상기 모터 출력 플렉시블 축의 길이는 로봇의 정상적인 동작을 보장하고 또한 엉킴이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.The method of claim 3,
Wherein the flexible shaft servo motor is fixedly mounted on the second arm and the length of the motor output flexible shaft ensures normal operation of the robot and does not cause entanglement.
상기 수직방향 동력 어셈블리는 구체적으로 수직방향의 에어실린더로서, 상기 수직방향 에어실린더는 상기 수직방향 브래킷에 고정 장착되고, 상기 수직방향 에어실린더의 피스톤로드는 상기 수직방향 슬라이딩블록에 연결되며, 수직방향 슬라이딩블록은 수직방향 에어실린더의 구동에 의해 수직방향 레일을 따라 상하로 운동하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method of claim 2,
Wherein the vertical directional power assembly is a vertically oriented air cylinder, the vertical air cylinder is fixedly mounted to the vertical bracket, the piston rod of the vertical air cylinder is connected to the vertical sliding block, And the sliding block moves up and down along the vertical directional rail by driving the vertical air cylinder.
상기 주축의 제1 암에서 먼 위치에 중력 균형블록이 설치되어, 상기 주축이 회전하지 않을 때, 상기 중력 균형블록의 무게중심과 상기 주축의 축선이 소재하는 평면이 수평면과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a gravity balance block is provided at a position far from the first arm of the main shaft so that a plane where the center of gravity of the gravity balance block and the axis of the main shaft are located is perpendicular to the horizontal plane when the main shaft does not rotate A robot applying the parallelogram principle.
상기 주축의 제1 암에서 먼 말단에 회전각의 크기에 따라 상이한 감쇠력을 획득할 수 있는 댐퍼 브레이크 기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
And a damper brake mechanism capable of obtaining a different damping force depending on a magnitude of a rotation angle is provided at a distal end of the main shaft at a distal end thereof.
상기 제1 암 작동모듈은 제1 암 작동 푸시로드를 포함하며, 상기 제1 암 작동 푸시로드의 일단은 상기 제1 암에 힌지 결합되고, 타단은 제1 슬라이딩블록에 힌지 결합되며, 상기 제1 슬라이딩블록은 제1 암 작동모듈의 가이드 레일 내에 설치되고, 상기 제1 슬라이딩블록은 제1 암 작동모듈 서보모터의 구동에 의해 상기 주축의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first arm actuating push rod includes a first arm actuating push rod, one end of the first arm actuating push rod is hinged to the first arm and the other end is hinged to the first sliding block, Wherein the sliding block is installed in a guide rail of the first arm actuating module and the first sliding block performs a linear reciprocating motion along the axial direction of the main shaft by driving of the first arm actuating module servo motor, A robot that applies principles.
상기 제1 슬라이딩블록은 댐퍼 스프링 세트를 통해 상기 제1 암 작동모듈의 말단과 연결되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.10. The method of claim 9,
Wherein the first sliding block is connected to the distal end of the first arm actuating module via a damper spring set.
상기 제2 암 작동모듈은 제2 암 작동 푸시로드를 포함하며, 상기 제2 암 작동 푸시로드의 일단은 상기 제2 암에 힌지 결합되고, 타단은 제2 슬라이딩블록에 힌지 결합되며, 상기 제2 슬라이딩블록은 제2 암 작동모듈의 가이드레일 내에 설치되고, 상기 제2 슬라이딩블록은 제2 암 작동모듈 서보모터의 구동에 의해 상기 제2 암의 축선 방향을 따라 선형 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second arm actuating push rod includes a second arm actuating push rod, one end of the second arm actuating push rod is hinged to the second arm and the other end is hinged to the second sliding block, Characterized in that the sliding block is installed in the guide rail of the second arm operating module and the second sliding block performs a linear reciprocating motion along the axial direction of the second arm by driving of the second arm operating module servomotor A robot applying parallelogram principle.
상기 제1 암의 내측 상부에 댐퍼 스프링판이 설치되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.12. The method of claim 11,
And a damper spring plate is installed on an inner upper portion of the first arm.
상기 제1 암 작동 푸시로드의 축선, 상기 제2 암 작동 푸시로드의 축선 및 상기 주축의 축선은 모두 동일한 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the axis of the first arm operation push rod, the axis of the second arm operation push rod, and the axis of the main axis are all located in the same plane.
상기 베이스시트의 상기 주축에 위치하는 돌출된 일측에 평행사변형 지지시트가 밀착 고정되고, 제1 연결축이 상기 평행사변형 지지시트의 상단면에 지지되며, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 저부는 각각 상기 제1 연결축에 힌지 결합되고, 상기 제2 암과 상기 제1 암의 힌지 결합 위치에 힌지결합축이 삽입 장착되며, 상기 힌지결합축에 전방으로 돌출되는 중심 돌출로드가 설치되고, 상기 중심 돌출로드의 선단에 연결 베이스시트가 설치되어, 상기 연결 베이스시트, 중심 돌출로드, 힌지결합축 3부분이 하나의 완전체를 형성하며, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 상단에 상기 연결 베이스시트가 힌지 결합되고, 2개의 평행한 상기 제2 제어로드의 하단에 상기 연결 베이스시트가 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a parallelogram supporting sheet is closely fixed to a protruded one side located on the main shaft of the base sheet and a first connecting shaft is supported on the upper surface of the parallelogram supporting sheet, A hinge coupling shaft is inserted into a hinge coupling position between the second arm and the first arm, and a center protruding rod protruding forward from the hinge coupling shaft is installed, Wherein a connecting base sheet is provided at the tip of the central projecting rod, the connecting base sheet, the center projecting rod, and the hinge connecting shaft 3 form one complete body, Wherein the base sheet is hinged and the connecting base sheet is hinged to the lower ends of the two parallel control rods.
상기 연결 베이스시트의 상부에 각각 2개의 평행한 연결축이 설치되며, 이는 각각 하부에 위치하는 제2 연결축, 상부에 위치하는 제3 연결축으로서, 2개의 평행한 상기 제1 제어로드의 상단은 각각 상기 제2 연결축에 힌지 결합되고, 2개의 평행한 상기 제2 제어로드의 하단은 각각 상기 제3 연결축에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 원리를 응용한 로봇.15. The method of claim 14,
Wherein two parallel connecting shafts are provided on the upper portion of the connecting base sheet, respectively, a second connecting shaft located at a lower portion and a third connecting shaft located at an upper portion of the connecting base sheet, Are hinged to the second connection shaft and the lower ends of the two parallel control rods are hinged to the third connection shaft, respectively.
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